Nebezpečné retiazky

Hemolytické vlastnosti streptokokov na krvnom agare. Alfa-hemolýza – S. mitis (vľavo), beta-hemolýza – S. pyogenes (v strede), gama-hemolýza – S. salivarius (vpravo), foto wikipédia/Y tambe, CC BY-SA 3.0

Streptokoky patria k relatívne bežným baktériám. Nie všetky sú rovnako zlé. Niektoré sú celkom neškodné, iné dokážu spôsobiť zápal, ale bývajú aj príčinou veľmi vážnych ochorení. Čo vlastne sú a čo všetko dokážu zaviniť?

Streptokoky sú druhy baktérií, ktoré zaraďujeme do čeľade Streptococcacae. Predstavujú veľmi rôznorodú skupinu baktérií. Niektoré sú bežnou súčasťou ľudskej bakteriálnej mikroflóry, iné druhy streptokokov sa používajú v potravinárskom priemysle, ale patria sem aj patogénne druhy, ktoré spôsobujú široké spektrum rôzne závažných ochorení.

Najčastejšie a najznámejšie

Pod mikroskopom ich vidno ako nepohyblivé baktérie guľovitého tvaru (koky), ktoré tvoria dvojice až retiazky. Práve schopnosť tvoriť retiazkové štruktúry im dala pomenovanie: názov rodu Streptococcus má pôvod z gréckeho slova streptos, čo v preklade znamená ohybný, skrútený ako reťaz – zjednodušene, reťaz. Jednotlivé bunky reťaze majú veľkosť v priemere 0,6 až 2 µm.

S. pneumoniae pod elektrónovým mikroskopom, foto wikipédia/Janice Haney Carr, public domain

Mnohé streptokoky sa u človeka bežne vyskytujú v ústach, na koži, slizniciach a v hrdle. Iné sú podmienečne patogénne a spôsobujú chorobu len za určitých okolností ako napríklad Streptococcus mutans a Streptococcus milleri. Najčastejšie sa však vyskytujú primárne patogénne streptokoky, ktoré spôsobujú závažné ochorenia. Rozlišujeme približne 70 druhov takýchto streptokokov. Zrejme najznámejším z nich je Streptococcus pneumoniae, ktorý spôsobuje zápal pľúc a je aj najčastejšou príčinou bakteriálnej meningitídy (zápal mozgových blán) u dospelých aj detí. Streptococcus pyogenes spôsobujúci infekcie kože adýchacích ciest je zasa tiež pôvodcom šarlachu a reumatickej horúčky. Streptococcus agalactiae spôsobuje vaginálne infekcie u žien a závažné až život ohrozujúce infekcie u novorodencov, ktorí sa infikujú počas pôrodu od matky.
Pri zvieratách bývajú príčinou mastitídy (zápalové ochorenie mliečnej žľazy) hospodárskych zvierat, najmä hovädzieho dobytku, kôz či oviec, a meningoencefalitídy (zápal mozgu) rýb.

S. agalactiae na krvnom agare, foto wikipédia/43trevenque, CC BY-SA 4.0

Streptokoky v nás

Streptokoky sa delia do skupín A, B, C, D, G a F podľa protilátok, ktoré identifikujú ich povrchové antigény. Tieto skupiny môžu zahŕňať jeden alebo viac druhov. Najvýznamnejšími skupinami streptokokov sú skupiny A, B a D. Najinfekčnejšie sú streptokoky zo skupiny A (Streptococcus pyogenes). Tie sa vyskytujú len u ľudí a prenášajú sa kvapôčkovou infekciou.
K streptokokom skupiny B (Group B Streptococcus; GBS) sa zaraďuje Streptococcus agalactiae, ktorý spôsobuje vážne stavy a ochorenia. Po prvýkrát ho v roku 1887 popísal francúzsky veterinár amikrobiológ Edmond Nocard, ktorý ho vtedy označil za patogén spôsobujúci mastitídy hovädzieho dobytka. Ako ľudský patogén bol popísaný až v roku 1938 a až od roku 1960 detegovali prítomnosť streptokokov zo skupiny GBS vo vaginálnych kultúrach u žien. Práve táto skutočnosť máva vážne dôsledky na zdravie tehotných žien, matiek a novorodencov. U novorodencov spôsobuje Streptococcus agalactiae množstvo infekčných ochorení a je hlavnou príčinou novorodeneckej chorobnosti a úmrtnosti. Prenos infekcie prebieha najčastejšie z matky na plod. Potenciálnym zdrojom infekcií novorodencov môže byť tiež materské mlieko, tento druh prenosu je však vo všeobecnosti veľmi ojedinelý.

Šarlach, foto wikipédia/Alicia Williams, CC BY 2.5

Streptokoky skupiny D (Enterococcus faecalis alebo Streptococcus bovis) sa nachádzajú vo flóre čreva a infekcia často vzniká po fekálnej kontaminácii. Sú významnou príčinou infekcií močových ciest, hoci podstatne menej častou ako Escherichia coli, ako aj intraabdominálnych (vnútrobrušných) infekcií, septikémie (prítomnosť baktérií v krvi) a endokarditídy (zápalové ochorenie spojené s postihnutím vnútornej vrstvy srdca a chlopní). Zo streptokokov prítomných v ústach sú významné najmä Streptococcus mutants a Streptococcus sobrinus, ktoré sú príčinou zubného kazu alebo endokarditídy po ich prieniku do krvného riečiska pri extrakcii zubov.

Streptococcus pyogenes, zdroj wikipédia/CDC, public domain

Streptococcus agalactiae

Streptokoky skupiny B (GBS) sú fakultatívne anaeróbne nepohyblivé grampozitívne baktérie. Metódu, podľa ktorej sa baktérie delia na grampozitívne a gramnegatívne, vyvinul dánsky bakteriológ Hans Christian Gram. Rozdiel medzi grampozitívnymi a gramnegatívnymi baktériami spočíva v zložení bunkovej steny. Obe baktérie obsahujú peptidoglykán v bunkovej stene, ale rôznej hrúbky, a hlavný rozdiel je vo vonkajšej membráne. Gramnegatívne sú obalené vonkajšou membránou. Grampozitívne majú hrubšiu vrstvu peptidoglykánu a nemajú vonkajšiu bunkovú membránu.
Na základe klasifikácie podľa protilátok identifikujúcich povrchové antigény zaraďujeme medzi streptokoky skupiny B aj už spomínaný streptokok Streptococcus agalactiae. Povrchové antigény zo skupiny B sú zložené z galaktózy, ramnózy, sorbitolu a kyseliny sialovej. Streptococcus agalactiae kóduje aj také faktory patogenity, ktoré priamo súvisia s virulentnosťou (nákazlivosťou) tohto kmeňa. Sú to najmä povrchové proteíny, toxíny a hydrolytické enzýmy.
U ľudí patrí Streptococcus agalactiae k oportunistickým patogénom, ktorý sa vyskytuje ako súčasť mikrobiómu u 10 až 35 % zdravých jedincov. Osídlenie touto baktériou je v mnohých prípadoch asymptomatické. Pri premnožení však spôsobuje ochorenia a kolonizuje dolný tráviaci a rozmnožovací trakt mužov a žien, menej často sa môže nachádzať aj na koži, v nosohltane, hrdle a vdýchacích cestách. Práve tráviaci trakt je považovaný za veľmi pravdepodobný zdroj vaginálnej kolonizácie žien, s následným prienikom do močových ciest.

Novorodenci aj dospelí

Usporiadanie streptokokov do retiazok, foto wikipédia/Graham Beards, CC BY-SA 3.0

Výskyt GBS u asymptomatických prenášačov môže byť chronický alebo opakovane sa vyskytujúci a závisí od viacerých faktorov vrátane pohlavia, veku či stravy. Najrizikovejšími z hľadiska infekcie sú tehotné ženy a novorodenci. Závažné ochorenia vyvoláva táto baktéria aj u dospelých ľudí, predovšetkým u starších osôb a osôb s prebiehajúcim iným ochorením, alebo u pacientov s poruchami imunitného systému. V prípade, že dôjde u matky (rodičky) k premnoženiu streptokoka, môže dôjsť aj k infekcii plodových obalov, predčasnému pôrodu, sepse matky aj dieťaťa. To je však skôr zriedkavý prípad.
Infekcie a ochorenia spôsobené streptokokmi skupiny B postihujú aj dospelých. Najmä ľudia s oslabeným imunitným systémom v dôsledku ochorení, ako sú rakovina, diabetes alebo AIDS, majú zvýšené riziko infekcií vyvolaných streptokokmi GBS. Infekcia spôsobená streptokokmi skupiny B môže viesť k závažným ochoreniam, ako sú napríklad septikémia alebo toxický šokový syndróm. Tento syndróm je stav charakterizovaný náhlym nástupom horúčky, hypotenzie, vracaním, hnačkou, šokom a prípadne vyrážkou. Najčastejšie je vyvolaný baktériami Staphylococcus aureus alebo Streptococcus pyogenes, no príčinou vzniku tohto syndrómu však môžu byť aj streptokoky skupiny B. Predpokladá sa, že je to spôsobené toxínom produkovaným niektorými druhmi GBS, čo vedie k vzniku vyrážky a ďalších príznakov.
Okrem streptokokového syndrómu toxického šoku môžu GBS spôsobiť spektrum ďalších ochorení, ako sú infekcie močových ciest, celulitída, kožné infekcie, pneumónia, meningitída a endokarditída. Streptokoky skupiny B môžu tiež spôsobiť veľmi závažný stav označovaný ako nekrotizujúca fascitída.
Klasická liečba infekcií spôsobených Streptococcus agalactiae spočíva v podávaní antibiotík.

RNDr. Gabriela Bukovská, CSc.
Ústav molekulárnej biológie SAV

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 10/2021. Ak ešte nie ste našou predplatiteľkou/naším predplatiteľom a chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.
Komentáre